题目内容

3．实验室以苯、乙醛为原料，三氯化铝为催化剂来制备1，1-二苯乙烷，其反应原理为（图1）：

制备过程中的无机产物会与AlCl3发生反应．主要实验装置（图2）和步骤如下：
I．合成：
在250mL三口烧瓶中加入140mL苯（密度0.88g/mL）、19gAlCl3和5.5g乙醛，在20℃时充分反应．
Ⅱ．分离与提纯：
将反应混合物倒入装有150mL冰水和少量盐酸的烧杯中，充分搅拌，用分液漏斗分离出有机层，依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤，在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁固体，过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集170～172℃/6，67kPa的馏分，得12.5g 1，1-二苯乙烷．
（1）仪器（图3）a的名称：球形冷凝管（或冷凝管或冷凝器）；无机产物与AlCl3发生反应的化学方程式为：AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；装置C的作用：吸收HCl气体．
（2）连接装置b的作用是防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应．
（3）在洗涤操作中，第二次水洗的主要目的是洗掉碳酸钠等可溶性物质，实验中加入少量无水硫酸镁的目的是干燥．
（4）粗产品常压蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是C，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是AB．
（5）本实验所得到的1，1-二苯乙烷产率约为C（填正确答案的序号）．
A．41%   B．48%   C．55%     D．65%

分析 （1）由仪器结构特征，可知仪器a为球形冷凝管；反应过程中 AlCl3会发生水解，故会生成副产物氢氧化铝；c装置中的倒置的漏斗是用来促进HCl气体的吸收，防止倒吸；
（2）由于 AlCl3会发生水解，故实验中需要阻止水与 AlCl3与水接触；
（3）第二次用水洗涤是为了除去可溶性杂质，无水硫酸镁是为是吸收少量水；
（4）蒸馏操作中温度计水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，若让温度计水银球直接或在支管口下方提前接触蒸汽，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质；
（5）由方程式可知：n（乙醛）=n（苯）=n（1，l-二苯乙烷），过量计算，根据不足量物质计算理论生成1，l-二苯乙烷的质量，产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%．

解答 解：（1）由仪器结构特征，可知仪器a为球形冷凝管；反应过程中 AlCl3会发生水解，故会生成副产物氢氧化铝，反应方程式为：AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；c装置吸收HCl，的倒置的漏斗是用来促进HCl气体的吸收，防止倒吸，
故答案为：球形冷凝管（或冷凝管或冷凝器）；AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；吸收HCl气体；
（2）由于 AlCl3会发生水解，故实验中需要阻止水与 AlCl3与水接触，装置b的作用为：防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应，
故答案为：防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应；
（3）第二次用水洗涤是为了洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物，无水硫酸镁是为是吸收少量水，即干燥作用，
故答案为：洗掉碳酸钠等可溶性物质；干燥；
（4）蒸馏操作中温度计水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，故选C；若让温度计水银球直接或在支管口下方提前接触蒸汽，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质，如A、B；
故答案为：C；AB；
（5）苯物质的量为：$\frac{140mL×0.88g/mL}{78g/mol}$=1.58mol，乙醛物质的量为：$\frac{5.5g}{44g/mol}$=0.125mol，由方程式可知：n（乙醛）=n（苯），故乙醛不足，则n（乙醛）=n（1，l-二苯乙烷）=0.125mol，理论生成1，l-二苯乙烷的质量为：0.125mol×178g/mol=22.25g，而实际生成1，l-二苯乙烷为12.5g，
所以1，l-二苯乙烷的产率为：$\frac{12.5g}{22.25g}$×100%=55%，
故答案为：C．

点评 本题考查有机物制备实验方案的设计，题目难度中等，涉及化学实验基础、对操作与装置的分析评价、盐类水解、产率计算等，是对化学实验综合考查，能够较好的考查学生对知识迁移应用，有利于提高学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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16．下列说法正确的是（　　）
A．其它条件不变时，升高温度，可以提高反应物的活化分子百分数
B．其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高反应物的活化分子百分数
C．保持温度不变，化学平衡正向移动时，化学平衡常数增大，逆向移动时则减小
D．其它条件不变时，加入高效催化剂，可以增大化学反应速率和反应物的转化率
14．如图所示装置中，通电后可观察到Cu极溶解，下列说法正确的是（　　）
A．a极是直流电源的正极
B．Fe极是阳极
C．Pt极产生的气体体积是Ag极产生气体体积的2倍
D．硫酸铜溶液的浓度变大
11．图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是（　　）
A．冰晶体中每个水分子与另外2个水分子形成四面体
B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体
C．水分子间通过H-O…H键形成冰晶体
D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大
18．阿立呱陛（A）是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B，C，D在有机溶剂中通过如图两条路线合成得到．

线路一：B$→_{K_{2}CO_{3}}^{C}$E$→_{BaCO_{3}}^{D}$A
线路二：C$→_{BaCO_{3}}^{D}$F$→_{K_{2}CO_{3}}^{B}$A
（1）E的结构简式为，其含氧官能团有肽键、醚键（写名称）．
（2）由C，D生成化合物F的反应类型是取代反应．化合物C与足量的NaOH乙醇溶液共热反应的产物的名称是1，3-丁二烯
（3）H属于氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体．H能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有2种．写出两种满足上述条件的H的结构简式：、
（4）合成F（相对分子质量为366）时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G能使溴水褪色，G的结构简式为
（5）已知：R-CHO$→_{（2）H_{3}O+}^{（1）HCN}$写出由C制备化合物的合成路线流程图（无机试剂任选）．合成路线流程图示例如下：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$H2C$\stackrel{Br_{2}}{→}$
8．糕点（如月饼）包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同．下列分析正确的是（　　）
A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e-=Fe3+
C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e-═4OH-
D．含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）
15．固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的．它以固体氧化锆-氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过．该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应．下列判断正确的是（　　）
A．有O2参加反应的a极为电池的负极
B．有H2参加反应的b极为电池的正极
C．a极对应的电极反应式为O2+2H2O-4e═4OH-
D．该电池的总反应方程式为：2H2+O2═2H2O
12．原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的+1价阳离子的核外有3个电子层且各层均充满．
回答下列问题：
（1）W+的价电子排布式为3d10．
（2）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为sp杂化，1mol Y2X2含有σ键的数目为3×6.02×1023．
（3）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是NH3分子之间形成氢键．
（4）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是N2O．
（5）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是CuCl，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物H2WCl3，反应的化学方程式为CuCl+2HCl=H2CuCl3．在晶胞中最近的2个原子距离是apm，晶胞的密度是$\frac{298.5\sqrt{3}}{16{a}^{3}{N}_{A}×1{0}^{-30}}$g•cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）．
13．下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是（　　）
序号相关实验试剂现象和结论
①探究Na2CO3和NaHCO3的稳定性固体Na2CO3和NaHCO3加热后试管内壁均有水珠，两种物质受热是否分解无法判断
②检验淀粉在硫酸溶液中是否发生水解氢氧化钠、硫酸铜溶液加热后试管底部出现砖红色说明水解过程已发生
③比较Cl2 与I2的氧化性氯水、淀粉KI试纸试纸变蓝，说明Cl2的氧化性强于I2
④氧化铝熔点高用砂纸打磨过的铝箔加热后铝熔化并不滴落，好像有层膜兜着，说明氧化铝熔点高．
A．①②③B．①③④C．②③④D．①②③

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